Rozszerzenie Analiza geotechniczna umożliwia wykorzystanie właściwości z próbek gruntu i określonych modeli materiału gruntowego do przedstawienia interakcji między budynkiem a gruntem, a także wpływu elementów fundamentowych między sobą. Ponadto oferuje rozszerzalną bibliotekę właściwości gruntu, uwzględnianie kilku próbek gruntu (sond) w różnych lokalizacjach, określanie osiadań i wykresów naprężeń oraz wyświetlanie ich w formie graficznej i tabelarycznej.
Przykład praktyczny
Po aktywowaniu rozszerzenia można rozpocząć pracę od zdefiniowania materiałów gruntowych w oknie dialogowym Materiały pokazanym na rysunku 02. W praktyce właściwości materiałowe gruntu należy zdefiniować ręcznie, ponieważ są one specyficzne dla każdego projektu.
Jest to również możliwe w programie RFEM 6, w którym można zdefiniować właściwości różnych materiałów gruntowych. Oprócz podstawowych właściwości materiału (np. moduł sprężystości, moduł sprężystości poprzecznej, liczba Poissona, ciężar właściwy, współczynnik rozszerzalności cieplnej) należy wybrać model materiału, który zostanie wykorzystany do realistycznego modelowania materiału gruntu zachowanie.
W aktualnej wersji programu RFEM 6 dostępny jest model Mohra-Coulomba oraz model nieliniowy ze sztywnością zależną od naprężeń i odkształceń.
W tym przykładzie zmodyfikowany model Mohra-Coulomba został wybrany do modelowania zachowania badanego materiału gruntowego. Z tego względu w oknie dialogowym należy wprowadzić parametry, takie jak wytrzymałość (c), kąt tarcia wewnętrznego (φ) i kąt dylatancji (ψ).
Dostępna jest również rozszerzalna baza danych, która ułatwia wybór właściwości materiału gruntowego. Aby to pokazać, inne materiały gruntowe w tym przykładzie zostały zdefiniowane za pomocą Biblioteki materiałów, jak pokazano na rysunku 04.
Następnie należy zdefiniować próbki gruntu, wprowadzając informacje uzyskane z badań polowych (tj. charakterystyki profilu gruntowego w różnych pozycjach). Próbki gruntu są dostępne jako obiekty specjalne w programie RFEM 6.
Jak pokazano na rys. 05, warstwy gruntu dla poszczególnych próbek można wprowadzić w przejrzystym oknie dialogowym lub poprzez wprowadzenie odpowiednich danych w tabelach. Ponieważ właściwości gruntu zostały już zdefiniowane, można wybrać materiały bezpośrednio z menu rozwijanego i przypisać im odpowiednią grubość. Podczas definiowania warstw można również zdefiniować nowe materiały.
Jeżeli woda gruntowa zostanie wykryta podczas badań w terenie, w tym oknie dialogowym można przypisać poziom wód gruntowych (Rysunek 05). Ponadto można zdefiniować wiele warstw i próbek gruntu, które zostaną użyte do wygenerowania gruntu. Odpowiednia prezentacja graficzna wspomaga definiowanie oddzielnych próbek i ułatwia sprawdzenie danych wejściowych.
Dla każdej indywidualnej próbki należy podać współrzędne płaszczyzny roboczej programu RFEM, które odpowiadają rzeczywistemu położeniu w terenie, dla którego uzyskano profil gruntu. Można to zrobić w oknie dialogowym Próbki gruntu lub w tabelach. W tym drugim przypadku można skopiować wszystkie współrzędne z dokumentu (na przykład pliku Excel) i po prostu je wkleić. Profile gruntowe zostaną wyświetlone w oknie roboczym, jak na rys. 06.
Na podstawie danych dotyczących próbek gruntu można teraz utworzyć masyw gruntowy dostępny jako specjalny obiekt zarówno w danych nawigatora, jak iw tabelach. Mówiąc dokładniej, masyw gruntowy można wygenerować na podstawie wcześniej zdefiniowanych próbek gruntu, ale można go również wygenerować jako zbiór brył gruntowych (tj. poprzez ręczne zdefiniowanie brył gruntowych i nałożenie ich na masyw). W tym przykładzie zostanie użyta poprzednia opcja.
Okno dialogowe Masyw gruntu pokazano na rysunku 07. Aby wygenerować masyw gruntowy z próbek gruntu, należy najpierw wybrać próbki, które Cię interesują. Następnie należy zdefiniować geometrię masywu gruntowego poprzez przypisanie typu topologii, rozmiaru masywu oraz współrzędnych jego środka. Głębokość przypisywana jest automatycznie, zgodnie z danymi z próbki gruntu.
W razie potrzeby można obrócić masyw wokół osi Z. Ewentualną obecność wód gruntowych można również uwzględnić, generując powierzchnię zwierciadła wody gruntowej. W przypadku wybrania tej opcji w oknie dialogowym wody gruntowe zostaną pokazane w interaktywnej prezentacji graficznej.
Po wygenerowaniu masyw gruntowy jest wyświetlany graficznie w oknie roboczym programu RFEM. Jak pokazano na rys. 08, masyw ten składa się z tylu brył gruntowych, ile jest zdefiniowanych wcześniej warstw (w tym przykładzie 4).
Powierzchnie pomiędzy tymi bryłami to powierzchnie NURBS zdefiniowane za pomocą funkcji splajnu i aproksymowane poprzez położenie warstw w próbkach gruntu. Jeżeli została wybrana opcja uwzględniania wód gruntowych, poziom wód gruntowych jest również dostępny w reprezentacji graficznej.
Wreszcie podpory powierzchni granicznych zostały wygenerowane za pomocą wpisu Typy powierzchni w danych nawigatora. Na przykład można zauważyć, że podpory dla poziomych powierzchni granicznych na dole są nieruchome, podczas gdy przesuwanie jest dozwolone dla otaczających je powierzchni pionowych (zdjęcie 09).
Uwagi końcowe
Biorąc pod uwagę, że realistyczne określenie warunków gruntowych znacząco wpływa na jakość analizy statyczno-wytrzymałościowej budynków, w programie RFEM 6 dostępny jest dodatek Analiza geotechniczna, który umożliwia określenie bryły gruntu do analizy. W tym celu można udostępnić dane uzyskane z badań polowych, ponieważ dodatek umożliwia wykorzystanie właściwości pobranych z próbek gruntu do określenia masywów gruntu, które mają być przedmiotem zainteresowania.
Należy zatem przypisać właściwości materiału, wybrać odpowiedni model gruntu i zdefiniować profile gruntu w programie. Dla każdej próbki gruntu należy zdefiniować warstwy gruntu pod względem materiału i miąższości, poziomu wody gruntowej (jeśli dotyczy) oraz pozycji próbki w oknie roboczym programu RFEM (odpowiadającego rzeczywistemu położeniu w terenie, dla którego został utworzony profil gruntu). uzyskane).
Grunt jest następnie generowany ze wszystkich wprowadzonych próbek za pomocą brył 3D i przypisywany do konstrukcji za pomocą współrzędnych.
